Равновесие в растворах слабых электролитов. Пусть имеется раствор слабого электролита, диссоциация которого происходит в соответствии с уравнением

ЛЕКЦИЯ 14

Пусть имеется раствор слабого электролита, диссоциация которого происходит в соответствии с уравнением:

. (171)

Если исходная концентрация данного электролита , а степень диссоциации – , то при установившемся равновесии:

– концентрация недиссоциированных молекул ;

– концентрация катионов ;

– концентрация анионов .

В соответствии с законом действия масс константа диссоциации реакции (171) равна:

.

Преобразуем: . (180)

где ;

– константа равновесия, которая зависит от температуры и природы растворителя, но не зависит от концентрации электролита.

Уравнение (180) выражает закон разведения (разбавления) Оствальда: с уменьшением концентрации электролита в растворе (ростом разбавления) степень диссоциации увеличивается.

Бинарным называют электролит, при диссоциации которого образуются два иона (катион и анион).

Для бинарного 1,1 – электролита закон разведения Оствальда запишется:

. (181)

Зависимость константы диссоциации слабого электролита от температуры выражается уравнением изохоры:

. (125)

Поскольку процесс диссоциации эндотермический (теплота диссоциации ), то с повышением температуры и всегда увеличиваются.

Закон разведения Оствальда применим только для разбавленных растворов, свойства которых близки к свойствам идеальных растворов. В концентрированных растворах возрастают силы электростатического взаимодействия ионов и возникают значительные отклонения от свойств идеальных растворов. Поэтому для описания равновесий в таких растворах вместо концентраций компонентов необходимо применять активности:

, (182)

где – термодинамическая константа диссоциации зависит от температуры и не зависит от концентрации;

– средний ионный молярный коэффициент активности;

– коэффициент активности недиссоциированных молекул.